多核心射頻技術(shù)為微波鏈路實(shí)現Gb級傳輸性能

雖然光纖電纜在容量上一直優(yōu)于微波，但許多通訊鏈路并不需要光纖的全部性能。隨著(zhù)更低成本與可更快部署的微波技術(shù)在容量上不斷提升，微波在以往僅能 由光纖實(shí)現的應用領(lǐng)域變得更具優(yōu)勢了。如今多核心射頻技術(shù)的突破已將微波傳輸能力提高到前所未有的數千兆位/每秒（Gb/s）的容量水平，使系統設計人員 能以更具成本效益的微波方案取代昂貴的光纖建置。

多核心技術(shù)不僅增加了容量，同時(shí)也延長(cháng)了傳輸距離，同時(shí)還降低功耗與縮小體積，因而進(jìn)一步降低總持有成本（TCO）。在實(shí)施遠程配置時(shí)，多核心射頻可降低傳輸鏈路的作業(yè)支出，同時(shí)確保無(wú)需太大的花費就能在日后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )升級。

多核心架構

這項突破性的多核心射頻架構基于一款先進(jìn)的平行射頻處理引擎，該引擎基于Ceragon的基頻調制解調器和RFIC芯片組打造。該架構已針對處理多個(gè)射頻訊 號流實(shí)現優(yōu)化，相較于目前的技術(shù)，該架構倍增了傳輸容量、也提升了系統增益。使用射頻終端核心的常見(jiàn)處理資源，多核心系統降低了功耗并保持較小封裝，使其對于前端網(wǎng)絡(luò )與小型基站回程網(wǎng)絡(luò )等各種網(wǎng)絡(luò )回程應用特別具有吸引力。

多核心系統示意圖。

平行射頻處理引擎使多核心射頻迥異于其它緊密型多載波方案，后者其實(shí)就是將多個(gè)射頻系統裝進(jìn)同一個(gè)機箱中。緊密型多載波方案并未提供多核心技術(shù)擁有的集中式資源等諸多好處。

靈活的工作模式

多核心射頻技術(shù)本質(zhì)上是普適的，可用于許多不同的部署場(chǎng)合。多核心射頻開(kāi)始可配置為一種大容量、單核心方案工作，以因應目前傳輸的諸多要求。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)， 可遠程啟動(dòng)第二個(gè)核心，以遠高于過(guò)去的微波容量為其它各種應用實(shí)現性能優(yōu)化，以因應任何回程網(wǎng)絡(luò )、前端網(wǎng)絡(luò )或其他部署應用。

基本性能：為了進(jìn)行說(shuō)明，以容量、傳輸距離和天線(xiàn)尺寸等方面考慮一款有高性能的通用、1+0單核心射頻方案：

作業(yè)于單內核模式時(shí)，該射頻具有類(lèi)似于標準的性能，但由于其先進(jìn)的調變（2048QAM）機制，因而還能提供額外容量。

使傳輸容量倍增：?jiǎn)?dòng)第二個(gè)核心將自動(dòng)加倍單核心射頻的帶寬（在此使用相鄰通道或與正交極化相同的頻道，如交叉極化干擾抵消技術(shù)XPIC）。雖然顯著(zhù)提升了容量，但并未犧牲系統的增益或可用性，因為容量的提升來(lái)自以相同調變、相同發(fā)射功率和接收靈敏度，使用額外的載波，同時(shí)保持了相同的小尺寸。事實(shí)上，它實(shí) 實(shí)在在提高了一倍的容量，而無(wú)任何折衷。

使鏈路距離倍增：還可利用多核心射頻來(lái)增加傳輸距離。在進(jìn)行建置時(shí)，多核心設備（FibeAir IP-20C）使用多載波自適應帶寬控制將其傳輸的位串流分配給兩個(gè)核心，從而實(shí)現了更低的調變方案，并顯著(zhù)提高系統增益（更高發(fā)射功率和更低接收靈敏 度）。增加的系統增益可實(shí)現更長(cháng)的通訊距離。多核心射頻能顯著(zhù)增加鏈路覆蓋范圍，甚至可增加一倍的距離。

例如，我們可考慮這樣一種情況：多核心射頻，工作于1+0配置（只啟動(dòng)一個(gè)核心），在28MHz通道時(shí)采用2048QAM調變傳輸260Mbps。啟動(dòng)第二個(gè)核心后，可將調變降級為64QAM，且能傳輸更多容量：280Mbps（2×140Mbps，28MHz通道）。將調變從2048QAM降級為 64QAM，并提升了4dB的發(fā)射功率和15dB的接收靈敏度，從而使整體系統增益提高了19dB，鏈路傳輸距離也延長(cháng)了一倍，同時(shí)總容量增加 20Mbps 。

使天線(xiàn)尺寸減半：多核心射頻帶來(lái)系統增益的提升可被用來(lái)縮小天線(xiàn)尺寸。根據射頻經(jīng)驗顯示，鏈路一端的天線(xiàn)尺寸每增加一倍，可增加6dB的鏈路預算。上例描述 的提高19dB系統增益后，可被用來(lái)減半鏈路兩端的天線(xiàn)尺寸（使用19dB增益中的12dB），而仍然多出7dB可用于進(jìn)一步縮小鏈路兩端的天線(xiàn)尺寸。更 小尺寸天線(xiàn)的成本更低、需要空間更少，因此采用多核心部署，不僅降低網(wǎng)絡(luò )廠(chǎng)商的硬件資本支出（CAPEX），減少訊號塔租賃費用也減輕廠(chǎng)商負擔的營(yíng)運成本 （OPEX）開(kāi)銷(xiāo)。

單核心與多核心：當涉及不可避免的未來(lái)升級時(shí)，多核心的優(yōu)勢非常明顯?？紤]一個(gè)很現實(shí)的場(chǎng)景：為了滿(mǎn)足不斷成長(cháng)的容量需求，現場(chǎng)執行中的1+0鏈路必須升級為2+0。以下針對單核心設備和多核心設備的升級進(jìn)行比較。

單核心設備

單核心設備的升級復雜、耗時(shí)且花費不菲。它包括：

· 購買(mǎi)新射頻
· 指派安裝團隊到現場(chǎng)
· 拆卸現有射頻
· 更換單體式射頻天線(xiàn)接口，以因應兩個(gè)載波的需要（單極化場(chǎng)合是耦合器，若使用XPIC則為OMT）
· 整合新舊射頻并重新裝回
· 連接兩個(gè)射頻至一個(gè)開(kāi)關(guān)，提供L2 LAG以取得2+0多載波鏈路

多核心設備

為 確保未來(lái)的可升級性，開(kāi)始時(shí)，網(wǎng)絡(luò )廠(chǎng)商可以單內核模式安裝/執行多核心系統，在提供足以滿(mǎn)足當前容量需求的同時(shí)，確保以后有能力在設備不間斷工作的條件 下，方便地擴大容量。多核心系統最初安裝/設置為1+0、同于單核心射頻，但可隨時(shí)升級為2+0。當有必要升級為2+0時(shí)，廠(chǎng)商僅需：

· 遠程上傳授權并透過(guò)網(wǎng)絡(luò )管理系統啟動(dòng)第二個(gè)核心
· 不需要親臨現場(chǎng)，幾乎沒(méi)有停機時(shí)間；用戶(hù)享有連續毫不間斷的服務(wù)。
· 不需額外開(kāi)關(guān)，因為系統可在多個(gè)核心之間透過(guò)內部實(shí)施N+0多載波自適應帶寬控制。Ceragon的方法以比L2 LAG更有效率的方式利用多信道能力。網(wǎng)絡(luò )廠(chǎng)商享有比2+0系統（由單核心射頻構造）更低得多功耗的好處，因為沒(méi)有安裝額外硬件，場(chǎng)地租賃費也不會(huì )增加。

總結

在單頻通道上，多核心射頻技術(shù)將微波容量提升至新高境界──Gb/s級的射頻吞吐量。多核心微波方案的部署成本遠低于昂貴的光纖建置，能以最具成本效益的方 式解決目前的網(wǎng)絡(luò )傳輸挑戰。此外，由于天生具有普適性，多核心射頻適用于多種部署場(chǎng)合，并可透過(guò)遠程軟件定義進(jìn)行升級，以滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)部署應用場(chǎng)合對于更大容 量、更長(cháng)傳輸距離的要求。多核心技術(shù)顯著(zhù)降低了廠(chǎng)商的資本開(kāi)支和營(yíng)運支出，同時(shí)確保網(wǎng)絡(luò )可滿(mǎn)足未來(lái)對于容量升級的需求。